通过设计多层聚合物纳米复合材料可以增强介电聚合物的电容储能性能，而纳米复合材料通常包括具有高负载填料（>10 vol.%）的极化层和具有低填料负载(≤5 vol.%）的击穿强度（Eb）层。然而，多层纳米复合材料中的高填料负载量通常会使击穿强度和机械性能变差，并使膜加工复杂化。因此，在具有低纳米填料负载的层状复合材料中平衡极化和击穿强度是一个巨大的挑战。在此，宁波大学Pan Zhongbin、同济大学Wang Peng、宾夕法尼亚州立大学Wang Qing提出了具有超低纳米填料负载量的多层聚合物纳米复合材料。

本文要点：

1) 新设计的多层纳米复合材料的放电能量密度显著提高，即达到25.1J/cm³，充放电效率高达93.8%。作者研究了多层复合膜的结构和组成对介电性能和电容性能的影响。

2) 此外，作者进行了有限元模拟，以进一步了解具有超低纳米填料负载的多层复合膜的击穿过程。该工作为开发用于高能量密度电容器的可扩展层状聚合物复合电介质开辟了新途径。

参考文献：

Cheng Yu et.al Multilayer nanocomposites with ultralow loadings of nanofillers exhibiting superb capacitive energy storage performance EES 2023

DOI: 10.1039/D3EE02313C

https://doi.org/10.1039/D3EE02313C